木托盘RFID标签安装方式有限元分析及试验研究

目的采用仿真和试验手段并用的方法,研究RFID标签在木质平托盘上的适用安装方式及其对使用性能的影响。方法进行Ansys有限元仿真,分析木质平托盘承载和冲击试验中采用螺钉紧固及黏结剂粘贴方式安装的RFID标签所受应力。作为对比,在实验室进行实物试验,测量RFID标签表面应力,并测试标签读写性能。结果在托盘承载和冲击试验中,从RFID标签各构件及标签连接件的受力分析看,2种安装方式下的RFID标签均未出现脱落和物理性损坏。冲击试验后的RFID标签能够通过读写功能测试。有限元仿真与实物试验的应力分析结果相互吻合,验证了结果的正确性。结论RFID标签采用螺钉紧固和黏结剂粘贴的安装方式都能满足使用要求,且螺钉连接的耐用性更好。研究结果为RFID标签在木质平托盘的安装方式选择提供了理论依据。

新型箱式托盘性能试验研究

新型箱式托盘以其经济性和可重复利用性,将是番茄酱包装行业重要技术革新,具有广阔市场前景。根据实际需要,对该新型箱式托盘性能进行了一系列试验研究。试验结果表明,该新型箱式托盘性能可靠,符合番茄酱包装实际使用功能的要求。

木托盘的发展前景及存在的问题研究

对木托盘的发展前景及存在的问题进行研究,通过分析近年我国不同材质托盘所占比重的变化、新生产托盘的数量及国外木托盘所占的比重,得出未来很长一段时间木托盘占据市场主导地位的情况不会改变的结论。针对当前木托盘制造使用、检疫处理、维修及回收利用等方面存在的主要问题,总结得出规范设计制造过程、采用热处理方法、加强废弃托盘的回收利用是实现木托盘可持续发展的主要措施。

基于ANSYS对木质托盘整体结构的静力分析

为降低托盘前期设计成本以及缩短设计周期,建立托盘模型后,利用ANSYS软件仿真托盘整体在包装件的压力作用下的静力学分析,确定托盘设计的合理性。

木托盘有限元分析精度的影响因素

目的研究有限元软件模拟木托盘抗弯性能时各因素对其分析精度的影响。方法对木托盘的抗弯性能进行理论分析和有限元模拟。通过计算铺板力学模型得到理论变形值;将Creo软件建立的托盘模型导入Ansys Workbench进行分析,得到有限元模拟值。采用控制变量法,改变单元类型和网格划分方式,并将结果与理论计算值进行对比分析。结果采用软件默认的单元类型和经网格划分方式等得到的整体位移结果与理论值的误差为2.97%。通过对各影响因素的调整,顶铺板的位移结果与理论值的误差为0.02%。结论单元数量相同的情况下,高阶单元的分析精度优于低阶单元,六面体单元优于四面体单元。保持其他设置条件不变,细化网格可提高分析精度。

基于模型库的木质托盘CAD/CAE系统开发及应用

建立了木质托盘CAD/CAE系统功能模型,并基于特征造型和参数化设计技术,构建了面向木质托盘CAD和CAE的托盘模型库。利用高级程序语言Visual Basic对SolidWorks进行二次开发,开发了木质托盘CAD/CAE软件。通过模型库可加速木质托盘设计和分析过程,改善设计与应用之间的信息交换,获得优化的结构参数,提高产品设计质量。

木质平托盘抗冲击性能有限元分析及试验研究

目的以木质平托盘为对象,通过有限元仿真和试验分析影响木质平托盘抗冲击性能的主要因素。方法用SolidWorks建立木质平托盘的3D模型,利用Abaqus有限元软件,以GB/T 4996—2014为依据进行角跌落试验仿真,分析木质平托盘上木质构件以及托盘钉上产生的应力和位移。为了进行对比,在实验室进行木质平托盘产品的角跌落试验,观察木质平托盘的破坏形式,并测量其对角线长度。结果有限元仿真与实验室实物试验结果相吻合,验证了有限元仿真分析的正确性和有效性。有限元仿真分析发现钉孔处木质构件和托盘钉产生应力集中并逐渐发生塑性变形,且应力和变形数值随跌落次数的增加而增大,仿真和试验均表明跌落侧纵梁向内侧凹陷且变形最为明显,木质平托盘对角线变化量受跌落次数逐渐变大。结论木质平托盘抗冲击性能随跌落次数的增加而下降。木质平托盘中木质构件、托盘钉的性能,以及托盘钉紧固件与木质构件的连接强度是决定木质平托盘抗冲击性能的关键因素。

木托盘受力性能理论分析及有限元模拟

目的对木托盘静载堆码时的力学性能进行理论分析和有限元模拟。方法建立木托盘顶铺板和纵梁板的力学模型,通过理论计算获得选用松木和杨木LVL 2种不同材料时的最大应力和最大挠度;按国家标准建立木托盘有限元模型,进行网格划分、施加载荷和约束后,获得选用松木和杨木LVL 2种不同材料时的最大等效应力值和最大变形量,并与理论分析结果进行对比。结果理论分析和有限元分析结果规律一致,最大应力均出现在中间纵梁板上,最大变形均发生在顶铺板上,且数值差距较小,2种分析方法均合理可行。结论该研究为木托盘的性能分析提供了有效的方法。

基于压电效应的木质托盘跌落损伤无损检测

【目的】木质托盘是使用最广泛用量最多最为普遍的托盘类型,在贮运过程由于搬运和跌落容易产生损伤,缩短木质托盘使用寿命。因此,本研究旨在探索一种木质托盘跌落损伤的无损检测方法,及早发现损伤并进行预防和修复。【方法】本研究根据压电效应,以最常用的落叶松木质托盘为研究对象进行跌落损伤试验,研究木托盘跌落过程中压电信号峰值随跌落频次变化的规律,提取损伤时压电特征值,建立国标尺寸和等比缩小尺寸的木质托盘电压值的关系模型;应用统计分析方法探讨温度和含水率水平对损伤检测结果的影响。【结果】随着木质托盘跌落频次的增加,压电信号峰值逐渐下降,在损伤发生时压电信号峰值会回弹,回弹幅度与损伤程度显著相关;以起钉和铺板脱落状态为节点,木质托盘在该状态前后的电压峰值与跌落次数呈分段线性关系;常温气干状态下国标尺寸和等比缩小尺寸的木质托盘跌落次数对应的电压峰值呈现显著线性关系,铺板和纵梁的回归模型决定系数分别为0.81和0.72;温度和含水率对五项损伤指标的压电特征值均影响显著。【结论】木质托盘最大无损跌落频次和损伤程度可通过电压特征值与跌落频次的关系模型进行预测;常温气干状态下的木托盘的结构更加稳固,低温度或高水分都会加速使用过程中的木质托盘的损坏;在应用压电手段进行木质托盘损伤程度检测时,需要对检测结果进行温度和含水率修正。

木质平托盘用胶合板甲醛释放量测定不确定度分析

从随机效应和系统效应两个方面,依据JJF 1059—1999《测量不确定度评定与表示》及CNAS—GL05:2006《测量不确定度要求的实施指南》对胶合板甲醛释放量的检测结果进行了不确定度的评定,并对评定结果进行了分析。结果显示:对于该被测量估计值,在95%的置信水平下,扩展不确定度为0.11 mg/L,其中贡献最大的分量为随机效应带来的分量,其次是量值数值修约带来的分量。

木托盘对仓库火灾危险性影响的试验研究

构建典型戊类仓库的火灾试验模型,开展对比试验,研究不同质量外包装材料情况下木托盘对该类仓库火灾危险性的影响。研究发现,在有木托盘存在的情况下,火灾规模、火灾增长速率以及对相邻货架的影响均较大,尤其当储存物品自身外包装材料的比重较轻时,其影响更为明显。建议仓库在火灾危险性分类时将木托盘的质量与物品自身的外包装质量之和记为物品的外包装质量。

液压打钉机设计

随着托盘在现代物流业中的不断普及,其生产的重要性也日趋增大,木制托盘占托盘主导地位,为了促进物流业的发展,开发木托盘的生产线已刻不容缓。通过分析木托盘的生产工艺及研究目前木托盘生产过程中存在的问题,针对木托盘生产流水线中的关键设备——自动液压打钉机进行详细设计,并介绍了打钉机的结构和设计方法,为木托盘生产线的设计提供参考。

木托盘有限元分析自动化

目的实现木托盘设计与自动化分析一体化。方法基于Creo建立托盘模型库,利用AnsysAIM日志和脚本记录功能,使Creo软件与Ansys AIM无缝连接,实现对模型结构的自动化有限元分析。随后分别对木托盘进行抗弯和角跌落试验,并进行有限元分析与实物试验验证,证明Creo与Ansys AIM自动化分析一体化的可靠性。结果有限元分析与试验结果都满足标准中规定的性能要求,偏差分别为5.2%和6.8%,在标准范围内,说明仿真分析结果具有一定的参考价值。结论完成了基于Creo平台快速、准确、易操作的木托盘设计与自动化有限元分析系统一体化,解决了有限元分析操作难度大、效率低的问题。

基于PRO/Mechanica的木质托盘结构联结系数分析

结构是影响木质托盘力学性能的主要因素之一,在实际设计和生产中,单凭试验很难确定结构对木质托盘力学性能的影响参数。通过对木质托盘的力学性能进行理论分析,推导出了其承载能力公式和挠度方程,应用PRO/E对2种常用类型的托盘建模,并应用PRO/Mechanica对模型进行受力分析,得出了它们的结构联结系数的取值范围,并通过试验验证其正确性。

航空产品包装运输设计的研究

详细介绍了在民用航空领域飞机产品运输时的方式、包装设计种类以及它们各自的优缺点,对飞机产品在包装设计过程中应注意的方面进行了详细而深入的研究,阐述了产品包装逐步向环保、节能方向发展的设计过程,尤其介绍了目前采用的高强度新型环保包装箱的设计思路和应用前景,从成本和实用性等方面做了详细的阐述,在民用航空运输领域有较大的实用参考价值。

堆垛钢板用木托架的受力分析及优化

目的对某钢材公司现有田字型木托架结构进行分析,并对其结构进行改进优化,获得兼顾木托架承载性能与节约成本、降低使用木材资源的设计方法。方法通过建立田字型和外伸梁型(3纵梁×2横梁)木托架的堆存工况力学模型,对木托架的受力情况进行理论推导与研究,并根据结果制定出外伸梁型木托架的优化设计方案,并应用有限元法对吊运和多层堆存工况进行仿真,求出木托架结构的应力响应,以检验优化设计方案的正确性。结果采用外伸梁型木托架代替田字型的木托架在堆放工况下弯曲应力低,相同的条件下外伸梁型木托架能够承受田字型木托架所承载载荷,且成本更低。结论外伸梁型木托架更能节约木材和其他耗材,具有很好的实际工程价值。

基于工业机器人的木托盘自动打钉系统

工业机器人在木托盘加工中取代人工完成自动打钉,能够满足快速、大批量加工的生产要求,节省人力资源成本,是未来木托盘生产厂家应用重点。提出一种工业机器人自动打钉系统设计方案,根据木托盘的生产工艺,设计工作台、机器人打钉工具;通过编写机器人控制程序、图像检测程序,实现木托盘的自动化生产;利用蚁群算法分析机器人最佳打钉路线,进一步提高了生产效率。该系统已经投入生产,在实际使用过程中效率极高且运行稳定。

物流系统破损木托盘检测报警装置的设计

为解决物流系统中由破损木托盘造成的输送故障、产品损坏等问题,采用图像处理与传感器检测技术相结合的方法,设计了一套破损木托盘检测警报装置。该装置主要包括工控机、PLC、反射式传感器、工业相机、警报器及输送剔除设备等,通过对破损木托盘的图像识别检测结果和传感器检测数据的结合产生检测结果并发出警报,最后经输送剔除设备将破损木托盘剔除,避免进入烟箱码垛工序,有效的提高了破损木托盘的检出率,降低了故障发生次数和产品损坏。结果表明:改进后破损木托盘检出率有原来的25%提高至94%。

单板层积材的三维光学检测及其托盘的有限元仿真分析

【目的】单板层积材应用广泛,但其性能测试多采用破坏性实验方法,存在检测效率低且会造成资源浪费的不足。本研究对一种新型层积板材及其制得的托盘进行无损检测,旨在为木质层积材及制品性能的高效、精确检测提供理论参考和技术支撑。【方法】将三维光学检测法与有限元仿真分析相结合,首先采用数字散斑法测量并计算获得新型层积板材的弹性常数(包括弹性模量,泊松比,剪切模量);然后导入有限元仿真分析中,分别选取layer单元和solid 185单元对板材模型进行网格划分和静力模拟,优化其仿真模拟参数;参照国际标准ISO 8611—2011对新型层积板材托盘性能进行检测,利用Solidworks建立及装配托盘模型,在ANSYS workbench软件中对托盘整体结构进行整体抗压、底板抗压、面板抗压和角跌落等仿真模拟,并与实验测试结果进行对比分析。【结果】三维光学法获得的弹性参数可以应用于新型层积板材及其制品的有限元仿真分析中,ANSYS有限元仿真结果可靠;将新型层积材作为整体结构,选用solid 185单元的仿真模拟结果与实际测试情况最为接近;新型层积材托盘静力仿真分析中托盘的最大变形与实验结果相近,4种工况仿真分析结果与实测结果相同。【结论】三维光学检测法结合有限元仿真分析可以对木质层积材及其制品的受力、变形和破坏情况进行无损检测,可达到高效和节能的目的。

木质托盘铺板的受力分析与设计

针对木质托盘在储存和运输过程中容易出现铺板受损的问题,进行典型工况下托盘的受力分析,建立铺板在几种常见工况下的受力模型并确定了挠度方程。根据托盘的许用刚度要求,提出了铺板在多种载荷条件下的设计方法,为木质托盘的设计和生产应用提供理论依据。